同心管机器人路径规划：一个应用于立体定向神经外科的工具链

我们提出了一个用于解决同心管机器人在障碍物场中路径规划问题的工具链。首先，从带标签的点云中构建表示目标区域和障碍物的椭球集。然后，通过引入一个关于障碍物位置的同伦方法来求解这个非线性且高度非凸的最优控制问题，在该参数的一个极端，障碍物被移出操作空间，而在另一个极端，它们位于其预定位置。我们展示了一个来自立体定向神经外科的详细示例（包含超过一千个障碍物），该示例使用了从带标签的MPRI扫描中获得的真实世界数据。